MÔMEN XOẮN
3.1.3.2.Cặp cánh tay ựòn-quả cân
Nguyên lý cặp cánh tay ựòn-quả cân thắch hợp cho việc tạo tải mô men tĩnh Mt chuẩn tác ựộng lên ựầu ựo mô men xoắn, có thể áp dụng cho hầu hết các loại ựầu ựo mô men xoắn hiện nay. Mô men xoắn gây nên bởi trọng lực (khối lượng) của quả cân tác ựộng tại ựiểm cánh tay ựòn tắnh từ ựiểm ựặt lực tới tâm quay của ựòn bẩy.
Mt = F.L = m.L.g (3.1) trong ựó: F- lực tác dụng lên cánh tay ựòn, N;
L- chiều dài cánh tay ựòn (từ ựiểm ựặt lực ựến tâm quay), m; m- khối lượng của quả cân chuẩn, kg;
g- gia tốc trọng trường tại khu vực tiến hành hiệu chuẩn, m/s2. để ựảm bảo ựộ chắnh xác hiệu chuẩn cần thiết, phải duy trì ổn ựịnh chiều dài cánh tay ựòn L cũng như khối lượng chuẩn m và gia tốc trọng trường g.
Tốt nhất, nên xác ựịnh trị số gia tốc trọng trường tại Phòng thắ nghiệm/hiệu chuẩn hay gia tốc trọng trường của khu vực ựể giảm thiểu ảnh hưởng của gia tốc trọng trường khi dùng quả cân chuẩn gây tải (lực chuẩn). Vắ dụ: Trong phạm vi nước Anh sai khác do gia tốc trọng trường gây nên cỡ bằng 0,05%, lớn hơn 5 lần so với sai số của quả cân chuẩn 0,01%. Trong một số trường hợp, sai số do sai khác về gia tốc trọng trường có thể là nguyên nhân của sai số hiệu chuẩn vượt quá 0,5%.
Thông thường các hãng chế tạo thiết bị hiệu chuẩn, khi xuất xưởng chỉ rõ hệ số gia tốc trọng trường tương ứng với sai số của thiết bị trong ựịa bàn xác ựịnh.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...36 để nâng cao ựộ ổn ựịnh, dễ căn chỉnh và giảm thiểu sai số do sự thay ựổi ựộ dài của cách tay ựòn kinh ựiển (có ựiểm treo/móc quả cân cố ựịnh) do ảnh hưởng của ựộ thăng bằng ngang như giải pháp của Vibrometer-Thụy sỹ (hình- 1.13)Ầ hãng Norbar-Anh quốc ựã sử dụng tay ựòn chuẩn có cơ cấu cung tròn ựầu mút với bán kắnh tâm quay bằng ựộ dài ựòn bẩy (hình 1.14) cho phép duy trì chắnh xác ựộ dài cánh tay ựòn chuẩn trong phạm vi góc nghiêng so với phương ngang ổ80
đường kắnh cáp treo quả cân tắnh bằng mm, xác ựịnh theo công thức sau: Dc = (4S/3,14)1/2 (3.2) trong ựó: S = Fmax/σk;
S-tiết diện cáp thép mềm nhiều sợi, mm2; Fmax - tải lớn nhất, Nm
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...37 80 80 0,5m 10N Nhận ựược mômen 5Nm Góc lệch ngang cho phép ổ80
Hình 3.12- Kết cấu cánh tay ựòn chuẩn có cung tròn ựầu mút với cơ cấu treo qủa cân bằng dây
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...38 độ dài tay ựòn chuẩn của các thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mô men xoắn của Norbar ựược chế tạo chắnh xác ựến ổ0,01% (100 ộm/m). Với kết cấu tay ựòn ựối xứng, cân bằng cho phép tạo mô men xoắn chuẩn theo cả hai chiều thuận và ngược chiều kim ựồng hồ, tăng hiệu suất truyền năng lượng tối ựa từ tay ựòn về ựầu ựo cần hiệu chuẩn, giảm thiểu sai số do tổn thất năng lượng, giảm mô men uốn trục truyền mô men. Do ựộ dài tay ựòn chuẩn có ựộ chắnh xác cao, cho phép giảm yêu cầu khắt khe ựối với quả cân chuẩn. Vắ dụ: ựể ựạt cấp chắnh xác 0,1%, cho phép sử dụng quả cân với cấp chắnh xác 0,01%, tương ựương cấp M1.(Hình 3.12)
đối với dải ựo thấp 0,05 ựến 1,0 Nm sử dụng tay ựòn dạng ựĩa tròn sẽ cho khả năng cân bằng rất tốt.
Trong trường hợp sử dụng thiết bị hiệu chuẩn mô men cho ựầu ựo tay vặn xiết ựai ốc (Torque wrench), ựầu ựo ựược bắt chặt vào trục truyền mô men của cánh tay ựòn.